WAVE2 蛋白质被证实与血管内皮增生及细胞迁移有关

日本东京的学者们近日通过一项研究找到了一个与冠状动脉疾病密切相关的信号蛋白－WAVE2，它被认为在血管内皮细胞形成和迁移过程中扮演着重要的角色。 全文将发表在2003年7月出版的《自然》（Nature）杂志上。 在早先的研究中，WAVE2基因被确认与细胞膜皱褶相关，这是细胞迁移活动中的关键生理过程。细胞运动与细胞定向迁移是组织与器官形成的重要过程，其根本变化是细胞的同型作用，但人们目前并不清楚，细胞同型运动是如何起始和被调节的。 组织学上的失常： 为了研究WAVE2蛋白质在细胞迁移和大鼠生长过程中的作用，东京大学的Daisuke Yamazaki博士等人对同型WAVE2缺乏者的大鼠进行了观察，结果显示，尽管第一代WAVE2缺乏型大鼠表现得十分健康且具有生殖能力，但其后代则全部在10日内死于组织器官出血。 Yamazaki博士们通过电子显微镜观察发现，WAVE2缺乏型大鼠的血管内皮细胞发育不良，很多地方甚至没有内皮细胞发育，这造成了致命的血管性出血，出血最明显的地方是大脑和心脏。WAVE2基因在胚胎血管内皮形成过程中是一个决定性因素。根据研究者们的观点，胚胎血管形成可分为两个阶段：血管形成与血管内皮生成。Yamazaki们通过试验认为，WAVE2缺乏对前者没有明显影响，但对内皮的形成则有影响显著。 在WAVE2缺失型大鼠中，一级毛细血管丛以及一些较粗的静脉都可以正常形成，这包括卵黄囊动静脉等。但其它静脉的尺寸都比野生型的小，偶尔还会有失连接的情况发生。脑组织中的血管均发育不良，毛细血管丛的密度也比较稀疏。 研究人员还发现，WAVE2缺失型大鼠中的大血管发育也不如野生型的完善。其背主动脉和心前静脉的直径都较小。在卵黄囊和胎盘等位置血管的萌发和修饰也都存在明显的缺陷。 研究最后显示：在冠状血管中，平滑肌细胞的发育在野生型和WAVE2缺失型中没有明显区别，其差异仅表现在血管内皮细胞上。 WAVE2与细胞迁移： 在细胞迁移中，细胞骨架中的肌动蛋白将重新组合并向细胞膜外伸出伪足或是突足来产生细胞运动，而Yamazaki等人在研究中发现，WAVE2缺乏的大鼠细胞无法完成这一细胞膜改变，并影响了其细胞运动过程。 当Yamazaki等用血管内皮生长因子（VEGF）来刺激内皮细胞的肌动蛋白骨架时，野生型大鼠细胞中有85%产生了明显的细胞膜皱褶并加强了细胞迁移能力，而在WAVE2缺失型中，只有不到10%的细胞对VEGF产生反应。 Yamazaki还发现，WAVE2与肌动蛋白丝变形的时程有关。在野生型中，伪足伸出的时间较长，足以协助细胞完成迁移。但在WAVE2缺失型中，伪足即使能够在VEGF的作用下产生，其维持时间也非常短暂，难以帮助细胞完成运动。另外，WAVE2缺失型细胞的同型化作用也远不如野生型，它们无法在迁移到血管内皮位置后，同型化形成内皮细胞，而是保持原有的细胞形态与功能。 最后，Yamazaki教授总结道：“WAVE2蛋白是通过调节肌动蛋白的重组以诱发胞膜伪足形成并最终完成细胞迁移，同时它对血管内皮细胞的形成也具有重要意义。在目前进行的体内研究中我们可以得出结论，WAVE2基因或蛋白的缺失将最终影响正常血管形成。” 相关研究人员认为，这项研究将为从基因组学及蛋白质组学上研究冠状动脉再狭窄过程提供一种思路，并可能为新型药物的研发提供帮助。